葛瀛龍

（杭州電子科技大學 信息工程學院，浙江 杭州 310012）

0 引 言

當今開放式的教育高度融合了信息技術，突破了制約教育發(fā)展的時空、地域限制，課堂空間延伸到了網(wǎng)絡所能覆蓋的任何一個場所。翻轉課堂式（Flipped Classroom或Inverted Classroom）[1]以及慕課（massive open online courses，MOOC）[2]等新型教學模式的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)課堂“教與學”的關系，教學模式再也不局限于傳統(tǒng)的課堂講授和面對面實體教室學習模式，而是向線上網(wǎng)絡學習和線下傳統(tǒng)課堂學習結合起來“E（e-Learning）+ C（Classroom）”的方向發(fā)展，該教學模式強調(diào)“以學生為中心”，它的關鍵元素——“微課”的應用極大提高了學生學習的自由度。學生可以根據(jù)自己制定的計劃在不同時間自主選擇課程內(nèi)容，即使所選課程講授時間發(fā)生重復，也可以隨時訪問儲存在遠程服務器中的教師講課內(nèi)容，查看教學視頻課件，完成電子作業(yè)并在線考試。教師的教學方式從單純的面對面授課，發(fā)展為課堂講授和在線答疑結合、以工程項目為導向、學生匯報成果教師參與點評的方式。因此在這樣的教學活動中，學生成為教學主體，其教學活動的中心也不再是教師的“教”，而是學生的“學”，他們的學習熱情和主動性大大提高。

混合式教學模式在國外已經(jīng)被廣泛采用。早在2001年，美國密歇根商學院提出了一套用名為“PRAJA”的平臺技術增強學習成效的教學方式，并在后來的教學中證實了這套教學方式有益于增強學生的學習效果。印度NIIT公司認為混合式學習是一種全新的學習方式，包括面對面實體教室學習、數(shù)字化在線學習和自定步調(diào)學習等。在國內(nèi)的混合教學模式改革和應用中，復旦大學最早實行新型的“混合教學模式Blending Learning”，在大數(shù)據(jù)與信息傳播等眾多課程中首先試水。

在混合教學模式的關鍵元素——“微課”的建設方面，國內(nèi)也有較多理論，部分院校及教育機構花費了大量人力物力完成一些課程的微課制作，但真正將微課運用到課堂教學中的并不多，在整體的教學模式設計，特別是課堂教學組織方面，大多是按照傳統(tǒng)的教學大綱和“老師授課，學生聽課”的固定模式進行教學，有些甚至是課程視頻的簡單堆積，特別是工程應用型教學缺少靈活性，無法達到應有的教學效果?！绊椖框?qū)動型混合教學模式”是以工程案例為主線，融合微視頻、電子課件、在線測驗等教學手段，形成學生和教師有機結合并互動的教學模式，見表1。

表1 項目驅(qū)動型混合教學模式與普通微課教學模式的比較

1 數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)設計與開發(fā)課程簡介

數(shù)據(jù)庫技術在企業(yè)信息化建設中已被廣泛應用，該技術相關課程不但要求理解數(shù)據(jù)庫理論知識，而且更強調(diào)實踐操作技能的掌握。課程以培養(yǎng)動手能力強、有創(chuàng)新思維和肯吃苦耐勞的工程應用型人才為主旨，由計算機相關專業(yè)開設這門專業(yè)核心課程，它使學生在掌握數(shù)據(jù)庫基本原理與使用基礎上，能進一步理解現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫知識，掌握主流數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的應用和數(shù)據(jù)庫建模設計。數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)設計與開發(fā)課程分為3部分，第1部分主要講述數(shù)據(jù)庫基礎理論知識，要求學生掌握數(shù)據(jù)庫基本概念、關系數(shù)據(jù)庫理論、SQL語句創(chuàng)建及應用等；第2部分引入一個典型的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，講述如何管理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，要求學生掌握數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建、備份、還原、日常維護等；第3部分以典型的管理信息系統(tǒng)為例，講述了在應用系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫的構架、數(shù)據(jù)庫模式設計、存儲過程設計等。

2 課程現(xiàn)有教學模式評析

圖1 課程教學進程圖

文獻[3]提出在數(shù)據(jù)庫技術課程教學中采用基于項目驅(qū)動的教學模式，將該模式融入了實訓教學體系結構中。教師進行引導和監(jiān)督，學生以團隊方式完成項目，初步確立以學生為主體的教學思路。文獻[4]提出將啟發(fā)式的項目驅(qū)動案例教學模式應用到高級數(shù)據(jù)庫技術課程的教學中，有助于學生掌握現(xiàn)代主流數(shù)據(jù)技術的理論知識，提高數(shù)據(jù)庫應用開發(fā)能力和實踐動手能力，縮短在校生在實踐應用能力方面與社會需求之間的差距，提高就業(yè)競爭力。文獻[5]提出了基于計算思維能力培養(yǎng)的數(shù)據(jù)庫課程知識體系和課程思維框架，以“知識內(nèi)化”為核心來引導教學過程，強調(diào)學生思維訓練的培養(yǎng)。以上的優(yōu)秀教學模式無一例外都是圍繞學生主體展開的。

3 新教學模式在課程中的實施過程

項目驅(qū)動型混合教學模式按照教學進程可分為策劃期、醞釀期和實現(xiàn)期。根據(jù)教學進程中實施活動又可以分為課堂外教師、課堂內(nèi)教師和學生（課堂外）3種類型。

3.1 策劃期

在該階段，教師要對本課程的大綱進行梳理，按照章節(jié)點的關系整理知識點，每個知識點除了有重要程度和難度的描述，還有組成明細，該明細應類型不同而呈現(xiàn)不同內(nèi)容，對于“知識面”而言，組成明細羅列了學習該知識面需要掌握的內(nèi)容及自檢習題，對于“知識點”而言，組成明細羅列了掌握該知識點所需要學習的知識要點，這一階段需要將每個知識點細化為知識要點，每個知識要點可以花費5～8分鐘 講解完成。

通過對大綱的梳理和教學素材的設計，可以讓教師明確該課程的整個知識體系。在完成大綱梳理后，需要設計工程型的教學案例作為貫穿課程知識點的主線，本課程中的案例可以是某管理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設計和建模方案。案例內(nèi)容包括系統(tǒng)業(yè)務分析、數(shù)據(jù)庫邏輯設計、數(shù)據(jù)庫物理設計、創(chuàng)建表、DML語句應用、備份還原和優(yōu)化等。教師整理課程的理論和實踐知識點，將理論和實踐知識點融合為案例，并以此制作微視頻，每個微視頻都是一個“案例需求”，通過提出“案例需求”吸引學生思考問題，觀看微視頻，并促進其學習理論知識點以解決問題。

策劃期的最后階段是根據(jù)組成明細中的知識要點來錄制微視頻，每個視頻時間不能超過8分鐘，力求在有限時間內(nèi)描述知識要點，這樣學生不會覺得學習太累，還可支持在移動設備上學習，學生可以利用零散時間來學習這些知識要點。視頻中不僅僅是講解PPT和操作演示，還應具備一些更加生動的 fl ash演示來強化知識要點的內(nèi)容，用一些簡單動漫畫來說明問題，并將微視頻、教學課件、習題等教學素材存放到輔助學習的軟件平臺上，真正體現(xiàn)“課堂翻轉”的意義。

3.2 醞釀期

這個階段是師生交互最為頻繁的時期，知識點的學習猶如酒的發(fā)酵過程，循環(huán)往復的醞釀，為最后階段的實戰(zhàn)型項目作充分的準備。該階段首先要對知識點進行一次歸類，為實現(xiàn)“因材施教”和“因人而異”的教學方法，設計3種套餐的配置，以適合不同程度的學生。

3.2.1 基本型套餐

該類型套餐包括本課程大綱中要求掌握且難度為易和中的知識點，例如數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)理論知識和范式、關系數(shù)據(jù)庫模型和運算、SQL語言、數(shù)據(jù)庫備份還原等，但是不包括大綱中要求理解或者難度為難的知識點，如數(shù)據(jù)庫建模、查詢優(yōu)化等。該套餐適合大部分沒有學過數(shù)據(jù)庫相關知識的學生。

3.2.2 提高型套餐

這個套餐將直接涉及數(shù)據(jù)庫應用方面的知識，包括數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（以Oracle數(shù)據(jù)庫為例）的學習，如Oracle數(shù)據(jù)庫的體系結構、自動和手動安裝、Oracle數(shù)據(jù)庫日常維護、災備等知識點。通過該套餐的學習可以使學生掌握某種常用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的應用。該套餐適合完成預備期中數(shù)據(jù)庫基礎知識相關知識面上的自檢習題并答對80%以上習題，并且學會了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論方面的知識，對數(shù)據(jù)庫有一定了解的學生。

3.2.3 精英型套餐

該類型套餐將帶領學生直接切入數(shù)據(jù)庫設計方面的知識，例如管理信息系統(tǒng)建模、存儲過程編程、查詢優(yōu)化等。該套餐學習前提是完成預備期中數(shù)據(jù)庫基礎知識和數(shù)據(jù)庫應用相關知識面上的自檢習題，并答對80%以上的習題。選擇此套餐的學生已經(jīng)自學過數(shù)據(jù)庫知識，并能熟練使用某個數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，他們不但通曉數(shù)據(jù)庫理論知識，而且熟練使用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)庫建模，他們更需要實戰(zhàn)經(jīng)驗和工程案例的設計思路。

教師在課堂上詳細講述3類套餐的內(nèi)容，學生完成知識面的自檢習題后，根據(jù)自己的實際情況選擇套餐，在教師處登記學習的套餐類型，然后由教師組織學生進行知識點的學習，學習途徑可以是自學知識要點視頻、完成自檢習題，或者在已經(jīng)掌握某些知識點的基礎上學習關聯(lián)的知識點，或者結合視頻和教師講座來學習知識點。在學習過程中，學生在輔助學習的軟件平臺中提出疑問，教師及時釋疑并提出新問題來引導學生學習知識點。通過以上循環(huán)迭代過程最終完成所有知識點的學習，醞釀期結束。

3.3 實現(xiàn)期

這個階段是教師檢驗教學效果，學生評價自己學習成果的階段。首先由教師擬定幾個工程項目的需求和背景介紹，項目最終要求學生完成數(shù)據(jù)庫設計說明書并制作PPT展示成果。然后教師指導學生進行分組，5人一組，一個教學班7～8組，10個工程項目選題，每組選擇一個題目，給出固定時間來完成選題。學生通過前面的醞釀期已經(jīng)學會了本課程相關知識點，將運用所學的知識點到所選的工程項目中，完成工程項目并展示成果。按照小組來完成選題的方式可以有效鍛煉學生的團隊協(xié)作能力，團隊中可以有4種不同角色：①項目經(jīng)理，完成項目需求分析，督促團隊完成工程項目；②數(shù)據(jù)庫設計工程師（可以有兩人），完成項目的數(shù)據(jù)庫分析與設計；③數(shù)據(jù)庫部署工程師，將數(shù)據(jù)庫設計工程師的成果發(fā)布到某數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中；④文檔工程師，完成數(shù)據(jù)庫設計說明書的撰寫和PPT展示文檔的制作；⑤驗證工程師，負責項目功能驗證，將數(shù)據(jù)庫設計和真實需求進行逐一驗證。

以上5種角色各司其職，一起協(xié)作完成選題。最后在項目驗收階段，每個團隊代表展示成果，由教師驗收項目并評定成績，成績可以作為本課程最終成績之一。

期末成績可以由3部分組成：第1部分是以上的團隊項目驗收成績；第2部分為平時成績，該成績反映了學生平時學習課程的情況，教師根據(jù)每個學生學習進度給予平時成績；第3部分是小測驗平均成績，小測驗系統(tǒng)是基于Android的移動平臺開發(fā)，學生可以將平臺的客戶端安裝在自己手機上，也可以通過學校電腦打開網(wǎng)址方式進入測驗系統(tǒng)。測驗內(nèi)容由教師指定，并出題組卷，將組好的試卷發(fā)布到小測驗系統(tǒng)上，選定該教師及該課程的學生就可以下載該試卷進行答題，答完題遞交試卷后，系統(tǒng)會給出成績，類似于傳統(tǒng)方式小學生的作業(yè)或者隨堂考試。教師根據(jù)每個學生每次小測驗的成績獲得小測驗的平均成績。

4 項目驅(qū)動型混合教學模式實施效果

數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)設計與開發(fā)課程采用新教學模式在我校實施了3年，共有1 400名學生和5位教師參與，師生對這種前所未有的授課方式產(chǎn)生了濃厚的興趣。

4.1 以學生為中心的教學模式確立

在“項目驅(qū)動型混合教學模式”中，學生擁有完全的自主學習性，再也不是傳統(tǒng)課堂上被動接受知識的方式，他們可以根據(jù)自己學習的程度選擇學習套餐，掌握學習時間和進度。教師的大部分工作是制作寓教于樂的微視頻，指導課堂教學活動，釋疑和評定學生作品。所有的教學活動都是圍繞“如何讓學生更好地掌握知識”，而不是“為了應付老師而學習”或者“為了學習而學習”開展的。

4.2 教學手段形散而神不散

在“項目驅(qū)動型混合教學模式”中，教學手段呈現(xiàn)多元化的趨勢，各種教學手段層出不窮，學生可以通過在線微視頻方式學習知識點，可以在線提問并獲得解答，可以組團參與工程項目的鍛煉，可以參加在線考試，甚至利用自己的移動設備完成課外作業(yè)等。整個教學過程都是有組織的，由工程案例驅(qū)動，分階段完成所有知識點的學習。

4.3 課堂內(nèi)外多種模式混合

在教學進程圖中，不難發(fā)現(xiàn)課外活動量超過了課內(nèi)活動量。首先，教師備課不再是傳統(tǒng)的書本和教案，而是制作微視頻、選擇案例、編排教學進程，這需要教師花費更多的課外時間查找素材以便制作更好的視頻，完成更多的工程應用型項目。其次在課堂內(nèi)，教師主要以解決工程案例中的問題來引導學生學習課程，著重告訴學生“該學什么，怎么學”，回答學生在學習微視頻中遇到的疑問，為學生作品及演示評定成績。學生根據(jù)教師在課堂內(nèi)提出的學習進程自我組織學習、自評等，還可充分利用自己的零碎時間學習。最終的考評結果可以多種方式混合，較能反映學生的學習情況，這樣的學習方式深得學生喜愛。

5 結 語

項目驅(qū)動型混合教學模式深度融合了先進的信息技術，從根本上改變了課堂的授課方式，實現(xiàn)了以學生為中心的教學模式，其中的微視頻、在線測試、移動端課外作業(yè)、工程案例等教學元素不是簡單的堆砌，而是按照事先計劃的教學進程分步驟嵌入到教學大綱中。該教學模式在數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)設計與開發(fā)課程上經(jīng)過3年多的實施，已具備一套完整的教學體系，受到了師生的贊賞，特別是教師的備課更有針對性，學生學習的主動性大大增強。先進的信息技術可以協(xié)助我們改革教學模式和教學方法，然而要實現(xiàn)“教學相長”還是需要教學工作者花費更多的精力去設計寓教于樂的教學元素和個性化學習套餐，按部就班推進教學進程。今后的教學任務主要集中在為本模式添置更多的教學元素，制作更通俗易懂的微視頻。